[發明專利]一種低密度復合材料吸波板的制備方法

有效

• 申請號: 201911336254.X
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111002678B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 劉艷;蘇青林;張建東;梁祎;張偉偉;劉鵬
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十三研究所
• 主分類號: B32B27/38
• 分類號: B32B27/38;B32B27/26;B32B27/20;B32B27/18;B32B33/00;D06N3/12;B32B5/26;D06N3/00;B29B15/12;B29C37/00;B29C70/44
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

本發明涉及吸波復合材料制備技術領域，更具體而言，涉及一種低密度復合材料吸波板的制備方法。本發明使用芳綸纖維增強復合材料，利用碳納米管及鍍鎳碳納米管、乙烯基樹脂，通過熱壓罐制備了功能一體化低密度吸波板料。通過碳納米管、鍍鎳碳納米管在鋪層階段不同的含量，將樹脂添加到配置好的乙烯基樹脂中，在樹脂中添加1%、1.2%、1.5%的改性鈦酸酯，既可以使吸波劑分散在樹脂中，又可以改善樹脂與纖維表面，使得樹脂很好的浸透于增強纖維，提高復合材料的力學性能；根據吸波原理，以及復合材料低密度要求，通過上述吸波劑的配方設計，經增強纖維鋪層設計，采用熱壓罐制備功能一體化復合材料，該工藝制備的復合樹脂含量低，材料致密性好。

技術領域

本發明涉及吸波復合材料制備技術領域，更具體而言，涉及一種低密度復合材料吸波板的制備方法。

背景技術

隨著電子信息技術的快速發展，電子產品超著集成化、微型化、寬頻化的方向發展，電子產品的電磁兼容和電磁干擾問題愈發突出，因此對吸波材料提出來更高的要求薄、輕、寬、強。吸波復合材料是一種兼顧吸波和承載防護能力的結構型功能材料，用這種材料工藝制成的復合材料比傳統吸波材料力學性能好，吸波頻帶寬，從而降低目標被雷達探測到的可能性，并且大幅度降低武器裝備的重量。吸波復合材料受到了國內外高度重視，并迅速發展進入工程應用階段。

吸波板材主要由吸收劑、樹脂基體、增強纖維布組成。吸收劑主要包括碳納米管，鍍鎳碳納米管。目前復合材料所用吸波劑主要是碳納米管以及與磁性材料混合，比傳統的磁性材料密度有所降低，但是吸波性能與實際使用要求不匹配，并且所用增強纖維大部分為玻璃纖維以及多種纖維混合使用，在特殊的領域，使用密度還比較大，另外在該復合材料基體樹脂的選取也很重要，常用的環氧樹脂黏度較大，很難使吸波劑均勻的分散到樹脂中，即使通過分散劑使得吸波劑分散在樹脂，制備工藝難以實施，使得吸波劑局部團聚，導致吸波性能下降，同時力學性能大幅降低。

碳納米管具有特殊的電磁效應以及較強的寬帶吸收性能，但是電磁吸波效能是由介電損耗和磁損耗共同作用，而碳納米管不具有鐵磁性，限制了頻率的應用范圍，為了拓寬吸波劑的頻率，可通過在碳納米管表面鍍磁性金屬，該金屬不僅需要磁導率好，導電性好，而且抗環境性能好等特點，而金屬鎳不僅具有導電性好，而且磁導率好，抗氧化性能好，可通過金屬鎳改善吸波劑的吸收的頻率范圍。拓寬吸波劑的吸波頻率。另外只進行了對鍍鎳碳納米管在復合材料中的應用，沒有對鍍鎳碳納米管的鍍鎳方式進行說明。

單純的吸波劑復合成型的材料力學性能差，很難滿足新型器件及電磁防護環境的性能要求。為了提高吸波復合材料的力學性能可采用纖維材料進行增強，以往使用玻璃纖維及改性后的玻璃纖維作為增強材料制備吸波復合材料，雖然密度有所降低，但是在特殊的航空領域內難以滿足輕質化的需求，本發明使用密度低、電磁透波好的芳綸纖維作為增強材料，密度相對于玻璃纖維可降低20%；即使增強材料密度小，由于鍍鎳碳納米管的密度較大，所以鍍鎳碳纖維的含量直接影響復合材料的密度。

發明內容

為了克服現有技術中所存在的不足，本發明提供一種低密度復合材料吸波板的制備方法，本發明所采用的技術方案為：

一種低密度復合材料吸波板的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、制備鋪層S₁

（1）乙烯基樹脂、固化劑、引發劑和分散劑按照質量比100:1:0.5:1混合，得到混合物A₁；

（2）將碳納米管與鍍鎳碳納米管按照2:1的比例混合,得到吸波劑B₁；

（3）將B1分散到混合物A₁中，質量比例4:100，利用行星攪拌機攪拌均勻，攪拌時間不小于30min，得到混合物C₁；

（4）乙烯基樹脂、固化劑、引發劑和分散劑質量比例100:1:0.5:1.2，得到混合物A₂；